bài giảng thiết kế chiếu sáng phần 1 docx

Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

1
H
Phần một Thiết kế chiếu sáng phân xởng

Kích thớc cho trớc:
a =42 m ; b = 12m; H=45m
Bộ phản xạ : 771
I Xác định độ cao treo đèn
Xét hệ số kích thớc hình học:
()
bah
ba
K
+
=
.
.

Trong đó: a: Chiều dài phân xởng
b: Chiều rộng phân xởng
h: Chiều cao của đèn so với bề mặt làm việc
Vậy chiều cao treo đèn là: h = H - 0,85 = 4,5 0,85 = 3,65m
H: Chiều cao của trần so với nền

h: Khoảng cách từ đèn đến trần
Với chiếu sáng phân xởng chọn độ rọi ngang trên bề mặt làm việc,
còn gọi là bề mặt hữu ích

có độ cao trung bình là 0,85 m so với mặt sàn,
chọn phơng án chiếu sáng sát trần có h

= 0
Chỉ số treo đèn
h'h
h'
J
+
=
= 0
Chỉ số địa điểm :
()
56,2=
+
=
+
=
12423,65.
42.12
b)h(a
a.b
k

Trần

II Xác định công suất đèn:
- Với chiếu sáng phân xởng đòi hỏi độ rọi E =350 lx,
- Nhiệt độ mầu: T=3000ữ4200
o
K
- Chỉ số mầu đối với địa điểm này là R
a
70
Dựa vào Bảng 6.1 trang 74 Thiết kế chiếu sáng ta chọn sơ bộ loại đèn C
mầu trắng có nhiệt độ mầu T=4000
0
K, R
a
=85, P=58W,
đèn
=5300 (lm)
(Đèn ống huỳnh quang thế hệ thứ 2, đờng kính ống 26mm)
Dùng bóng đèn Primavision 240 (Phụ lục E- trang 126 Thiết kế chiếu sáng)
Có các thông số về lợng quang thông chiếu xuống dới:

F
1
F
2
F
3

F
4
F
5
168 101 66 36 29
h
Bề mặt làm việc
Sàn
Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

2

()
36,0
5,23
5,256,2
.362,0363,0362,0 =


+=
sd
K

()

916,0
5,23
5,256,2
.91,096,091,0 =


+=
d
u

()
654,0
5,23
5,256,2
.65,068,065,0 =


+=
i
u

a. Xác định hệ số sử dụng K
sd
:
Cách 1
: Theo phụ lục E với bộ phản xạ 771
Thực hiện phép nội suy:

K 2,5 2,56 3
K

sd

0,362 0,363

Cách 2
: K
sd
=
d
.u
d
+
i
.u
i

Trong đó :
d
: hiệu suất chiếu sáng trực tiếp của bộ đèn

i
: hiệu suất gián tiếp của bộ đèn
Với đèn Prismavision 240 ta có
029,0
1000
29
1000
731,0
1000
3666101168

1000
5
4321
===
=
+++
=
+++
=
F
FFFF
i
d



- Cấp trực tiếp:
K 2,5 2,56 3
U
d

0,91 0,96

- Cấp gián tiếp:
K 2,5 2,56 3
u
i
0,65 0,68

K

sd
=0,371.u
d
+0,029.u
i
=0,371.0,916+0,029.0,654=0,36
b. Quang thông tổng yêu cầu:

sd
k
a.b.E.
=

Trong đó : E: độ rọi mặt hữu ích
K
sd
: hệ số sử dụng
: hệ số bù quang thông (hệ số suy giảm)

38,1
85,0.85,0
1
.
1
21
===
vv

)(676200
36,0
38.1.350.12.42
lm===
sd
k
a.b.E.

Số bóng đèn cần thiết để cung cấp đủ lợng quang thông trên là:
N
đèn
= 58,271
5300
676200
F
==


(Đèn) 128 (Đèn)
Số bộ đèn:
64
2
128
2
===
den
bo
N
N

(Bộ)
Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

3
a=42m
b=12m
m
q
n
x
p
y
III Xác định lới phân bố đèn
Ta dự kiến bố trí 64 bộ đèn thành 4 hàng, mõi hàng có 16 bộ

m: Số khoảng cách giữa các bộ đèn cùng 1 cột
n: Số khoảng cách giữa các bộ đèn cùng 1 hàng
Ta có: 15.n+2.q=42
3.m+2.p=12

Thông thờng p,q 0,4m


Khoảng cách giữa hai đèn cùng 1 hàng: x=n1,5=1,66m
Khoảng cách giữa hai đèn cùng 1 cùng một cột: y=m - 0,26 = 2,9m

m
m
p
m
n
q
26,1
2
16,3.312
2
.312
05,1
2
66,2.1542
2
.1542
=

=

=
=

=

=


0,33
)13,65(42
12.1,0542.1,26
kgần số ỉ
0,79
)23,65(3,16
62.3,16.2,6
n)h.(m
2.m.n
klới số Chỉ
p
m
=
+
+
=
=
+
=
+

=
2
66,
Ch

Với bộ đèn Prismavision 240:
d
=0,371;
i
=0,029
- Cấp phát xạ trực tiếp:
903
371,0
66101168
"""
725
371,0
101168
""
453
371,0
168
"
321
321
21
21
1
1
=

++
=
++
=++
=
+
=
+
=+
===
d
d
d
FFF
FFF
FF
FF
F
F




Theo bảng 7.2- Bảng các cấp của bộ đèn (Trang 92 Thiết kế chiếu sáng)
ta chọn cấp E vì 903 gần giá trị trung bình nhất.

)(66,2
4,0.215
42
)(16,3

4,0.23
12
mn
mm
=
+
=
=
+
=

Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

4

()
96,726
25,05,0
25,033,0
.710763710" =


+=
u

F

()
12,677
05,0
033,0
.590722590" =


+=
u
F

()
698
5,01
5,079,0
.96,72612,66796,726" =


+=
u
F


()
769
25
,
05

,
0
25,033,0
.753803735" =


+=
u
F

()
18,722
05,0
033,0
.641764641" =


+=
u
F

()
74,741
5,01
5,079,0
.76918,722769" =


+=
u

F
IV Kiểm tra độ rọi
Để xác định đợc độ rọi của vách, trần và bề mặt hữu ích: E
1
, E
3
, E
4
ta
phải xác định đợc quang thông trực tiếp trên bề mặt hữu ích F
u

Ta dùng công thức nội suy tuyến tính:
- Dựa vào các số liệu cho trong bảng (Trang 116ữ117 Thiết kế chiếu sáng)
Thực hiện phép nội suy tuyến tính tại:
K=2,56 [2,5ữ3]
K
m
=0,79 [0,5ữ1]
K
p
=0,33 [0,25ữ0,5] [0ữ0,5]

Chú ý chỗ này phải tính tỷ số
K
m
/K
p
để sau này tính toán ???
1. Nội suy F

u
tại K=2,5; K
m
=0,79; K
p
=0,33
ắ Nội suy F
u
tại K=2,5; K
m
=0,5; K
p
=0,33 [0,25ữ0,5]

K
p

0,25 0,33 0,5
F
u
710 763

ắ Nội suy F
u
tại K=2,5; K
m
=1; K
p
=0,33 [0ữ0,5]

K
p

0 0,33 0,5
F
u
590 722

ắ Nội suy F
u
tại K=2,5; K
m
=0,79; K
p
=0,33

K
m
0,5 0,79 1
F
u
726,96 677,12

2. Nội suy F
u
tại K=3; K
m
=0,79; K
p
=0,33

ắ Nội suy F
u
tại K=3; K
m
=0,5; K
p
=0,33 [0,25ữ0,5]

K
p

0,25 0,33 0,5
F
u
753 803

ắ Nội suy F
u
tại K=2,5; K
m
=1; K
p
=0,33 [0ữ0,5]

K
p

0 0,33 0,5
F
u

641 764

Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

5

()
26,703
5,23
5,256,2
.69884,741698" =


+=
u
F
ắ Nội suy F
u
tại K=3; K
m
=0,79; K
p
=0,33

K
m
0,5 0,79 1
F
u
769 722,18

3. Nội suy F
u
tại K=2,56; K
m
=0,79; K
p
=0,33

K

2,5 2,56 3
F
u
698 741,84

4. Xác định các hệ số R và S trong quy chuẩn UTE
Theo Bảng các giá trị hệ số R & S trang 128 Thiết kế chiếu sáng, với bộ
phản xạ 771, đèn cấp E

K R
1
S
1

R
3
S
3
R
4
S
4

2,5
3
2,56
-0,302
-0,303
-0,30212
393
396
393,36
-1,558
-1,816
-1,58896
1636
1836
1660
0,516
0,505
0,55968
544
558
545,68

Để xác định dợc các giá trị R &S tại K=2,56 ta phải dùng phơng pháp
nội suy tuyến tímh:
()
()
36,393
5,23
5,256,2
.393396393
30212,0
5,23
5,256,2
.302,0303,0302,0
1
1
=


+=
=


++=
S
R

()
()
1660
5,23

5,256,2
.163618361636
58896,1
5,23
5,256,2
.558,1816,1558,1
3
3
=


+=
=


++=
S
R

()
()
68,545
5,23
5,256,2
.544558544
55968,0
5,23
5,256,2
.516,0505,0561,0
4

4
=


+=


+=
S
R

5. Tính độ rọi
5.1 Độ rọi trực tiếp:
)S.F(R
1000.a.b.
N.F.
E
i
''
uiid
+=


d

N: số đèn
F: quang thông 1 đèn

d
: hiệu suất trực tiếp bộ đèn

i=1 E
1
: độ rọi trần
i=3 E
3
: độ rọi tờng
Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

6
i=4 E
4
: độ rọi trên bề mặt làm việc



Độ rọi lên trần:
()
)(46,6536,39326,703.30212,0
38,1.12.42.1000

d
lux=+=+=
,371128.5300.0
)S.F(R

1000.a.b.
N.F.
E
1
''
u11d

Độ rọi lên tờng:
()
)(33,196166026,703.58896,1
38,1.12.42.1000

d
lux=+=+=
,371128.5300.0
)S.F(R
1000.a.b.
N.F.
E
3
''
u33d

Độ rọi trên bề mặt làm việc:
()
)(89,33968,54526,703.55968,0
38,1.12.42.1000

d
lux=+=+=

,371128.5300.0
)S.F(R
1000.a.b.
N.F.
E
4
''
u44d

5.2 Độ rọi gián tiếp:
- Vì cấp gián tiếp nên F
u
=0
- Xác định các hệ số R & S ở cấp gián tiếp với bộ phản xạ 771:

K 2,5 2,56 3
S
1
1129 1128,16 1122
S
3

392 392,48 396
S
4
360 632,28 649
- Dùng công thức nội suy tuyến tính tại k=2,56:
()
()
()

28,632
5,23
5,256,2
.630649630
48,392
5,23
5,256,2
.392396392
16,1128
5,23
5,256,2
.112911221129
4
3
1
=


+=
=


+=
=


+=
S
S
S

- áp dụng công thức tính độ rọi gián tiếp ta có:
)(88,1728,632.
38,1.12.42.1000
.


)(1,1148,392.
38,1.12.42.1000
.


)(91,3116,1128.
38,1.12.42.1000
.


4
i
3
i
1
i
luxS
luxS
luxS
===
===
===
,371128.5300.0

1000.a.b.
N.F.
E
,371128.5300.0
1000.a.b.
N.F.
E
,371128.5300.0
1000.a.b.
N.F.
E
4i
3i
1i


5.3 Độ rọi tổng hợp:
Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

7
Độ rọi trên bề mặt làm việc: E
4
= E
4d

+ E
4i
=369,89+17,88=357,77 (lux)
Độ rọi lên tờng: E
3
= E
3d
+ E
3i
=196,33+11,1=207,43 (lux)
Độ rọi lên trần: E
1
= E
1d
+ E
1i
=65,46+31,91=9737 (lux)

5.4 Kiểm tra độ rọi :

10%%2.100
350
|350-357,77|
E
chọn
chọn
<==

= 22,
||

4
44
E
EE
tt
Thoả mãn
5.5 Kiểm tra tiện nghi chiếu sáng:
Khi nhìn tờng
)8,05,0(5798,0
77.357
43,207
4
3
ữ==
E
E
Chấp nhận
5.6 Độ tơng phản bộ đèn trần:
Đợc xác định bằng tỷ số r:
Khi nhìn trần:
Trần
75
L
L
r
0
=
=

Đối ngời làm việc chấp nhận các chỉ số sau:
r 30 đối với các công việc tinh xảo (mức 2)
r 50 đối với các công việc bình thờng (mức 1)
Độ chói khi nhìn trần: L
trần
)(cd/m2
3,14
0,7.97,37.E
2
11
7,1


===
Độ chói khi nhìn đèn:
kiếnBiểu
75
75|ènBộ
S
I
L
o
o
=
=
=
d

Hộp đèn có:
x=0,28 m
y=1,58 m
z=0,1 m







Độ chói dọc của bộ đèn dới độ d vĩ 75
0
là :
S
biểu kiến
=x.y.cos75
0
+x.z.sin75
o
=0,3.1,58.cos75
o
+0,3.0,1.sin75
o
=0,152 m
2

L
nhìn đèn

=75
0
= 1048
152,0.1000
5300.2.15
.1000
5300.2.
0
0
75
75
==
=
=


bk
S
I
cd/m
2


503,48
7,21
1048
<== r
y
x
z

Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

8

Vậy với công việc bình thờng thì r < 50 vậy thỏa mãn
Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

9
e
H
l
a
s

Phần hai: Thiết kế chiếu sáng đờng cấp c

Bề rộng lòng đờng: l=24m
Lớp phủ mặt đờng: Sáng

ệ Xác định phơng án bố trí đèn
ệ Xác định chiều cao đèn
ệ Xác định khoảng cách giữa 2 đèn liên tiếp
ệ Xác định công suất đèn
ệ Kiểm tra độ tiện nghi Kiểm tra độ rọi và độ chói của một điểm
trên lòng đờng

1 Xác định phơng án bố trí đèn :
Theo dữ kiện bài ra là đờng có dải phân cách ở giữa ta bố trí cột
theo trục dọc đờng và sử dụng một cột có 2 đầu nhô ra.

H: chiều cao của đèn
l: bề rộng lòng đờng
e: khoảng cách giữa hai đèn kien tiếp
s: khoảng cách hình chiếu của đèn đến
chân cột
a: khoảng cách hình chiêú của đèn đến
mép đờng

Bi tập lớn Thiết kế chiếu sáng




Cao Việt H- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42
Trờng đại học Bách Khoa H Nội

10
Phơng án bố trí đèn
Do lòng đờng thiết kế quá rộng l=24m, mặt khác trên thị trờng Việt Nam
chỉ có các loại cột đèn cao: 6, 8, 10, 12, 14m.
Để đảm bảo độ đồng đều ta phải bố trí các cột đèn ở hai bên đờng đối
diện nhau để không phải chọn cột quá cao
Để đảm bảo sự đồng đều của độ rọi ngang ta chọn chiều cao đèn:
H0,5.l=12m

2 Khoảng cách giữa hai đèn liên tiếp
Khoảng cách giữa hai đèn liên tiếp đợc xác định theo tính đồng đều của
độ chói theo chiều dọc đờng
Ta chọn bộ đèn có chụp vừa, với đờng bố trí đèn hai bên đối diện ta có tỉ
số:
5,3=

Max
H
e
(Tra bảng trang 169)
e
Max
=3,5.12=42m

3. Xác định công suất đèn
Độ rọi trung bình của đờng:
Tuỳ theo lớp phủ mặt đờng và loại bộ đèn dùng trong thiết kế nà ta có thể
xác định bằng phơng pháp thực nghiệm tỉ số R
10
L
E
binhtrungchóiộĐ
binhtrung rọiộĐ
R
tb
tb
=== (Đợc tra trong bảng trang 169 Thiết kế
chiếu sáng)

a. Các chỉ tiêu của đờng
- Đờng cấp C, mặt đờng sáng có các số liệu:

Độ chói trung bình: L
tb
=2cd/cm
2

Độ đồng đều: U
o
= 4,0
ã
min
=
m
L
L

Chỉ số tiện nghi: G=5 ữ 6

b. Chọn đèn thích hợp
Chọn sơ bộ loại đèn Natri cao áp, dùng bộ đèn chụp vừa: SR201-
SOX135 (Phụ lục O trang 135 Thiết kế chiếu sáng)
Hệ số già hoá: v=v
1
.v
2

v
1
: sự suy giảm theo thời gian
v
2

: sự suy giảm do môi trờng bụi tác động
v=v
1
.v
2
=0,85.0,9=0,765